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3. Sternwarten und Sekundenpendeluhren

3. OBSERVATORIES AND PRECISION REGULATORS

Vor der Möglichkeit, elektrische Signale nahezu verzögerungsfrei über weite Distanzen zu übertragen, sorgten lokale Sternwarten durch Bestimmung der astronomischen Mittagszeit und entsprechende Gangkontrollen und -korrekturen hoch-präziser mechanischer Sekundenpendeluhren für die Zeitbestimmung. Sie dienten als Zeit-Referenz.
Before it became possible to send electrical signals over great distances almost instantaneously, observatories fixed the time locally by observing the Sun's culmination and adjusting precision pendulum clocks accordingly. These then served as points of reference.
Heute hat die Schwingung des Cäsium-Atoms die Referenz übernommen. 9.192.631.770 seiner Schwingungen ergeben exakt eine Sekunde. Deren Gleichförmigkeit wird von ca. 260 Atomuhren in über 60 Ländern gewährleistet. Auf dieser Atomzeit basiert unsere Weltzeit. Sie muss jedoch von Zeit zu Zeit an die astronomische Zeit angepasst werden, da diese durch Unregelmäßigkeiten von Erdbahn und Erddrehung sowie deren stetige Verlangsamung ungleichförmig ist. Dies geschieht durch eingefügte Schaltsekunden.
Today this function has been taken over by the caesium atomic clock, which oscillates at a frequency of exactly 9,192,631,770 times per second. Its uniformity is guaranteed by readings taken at 260 atomic clocks in more than sixty countries. UTC is based on this atomic time. From time to time it has to be adjusted to astronomical time to compensate for irregularities resulting from fluctuations in the Earth's orbit and rotation as well as its constant slowing down.
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Sekundenpendeluhr, Wilhelm Bröcking, Hamburg 1849.
Uhren dieser Art wurden in der Fachwelt oft als »Hamburger Typ« bezeichnet. Ihre Konstruktion wurde von Johann Georg Repsold und Heinrich Adolf Kessels geprägt.

Precision regulator by Wilhelm Bröcking, Hamburg, 1849.
This type of clock was often referred to in the trade as "Hamburg style". Its design was influenced by Johann Georg Repsold and Heinrich Adolf Kessels.
Ein frei schwingendes Pendel ist ohne äußere Störfaktoren der beste mechanische Zeitgeber. Die Gleichmäßigkeit der Pendelschwingung, der sog. Isochronismus, und seine Gesetzmäßigkeit wurden von Galileo Galilei (1564-1642) erkannt. Der niederländische Astronom und Physiker Christian Huygens (1629-1695) entwickelte darauf aufbauend 1657 die Pendeluhr. Pendel mit einer Länge von 99,4 cm benötigen für eine Halbschwingung genau eine Sekunde, daher wurden sie zum Standard für Präzisionspendeluhren. Da unterschiedliche Temperaturen und wechselnder Luftdruck die Pendelschwingung beeinflussen, ist für einen dauerhaft gleichmäßigen Gang eine aufwendige Kompensation erforderlich.
A pendulum which can oscillate without external influence is the most reliable mechanical timepiece. The regularity with which it swings (the so-called Isochronism) and the laws governing it were discovered by Galileo Galilei (1564-1642). The Dutch astronomer and physicist Christian Huygens (1629-1695) used these principles to develop the pendulum clock in 1657. A pendulum with a length of 99.4cm completes half an oscillation per second. For this reason, this was used as the standard in the making of precision pendulum clocks. A complicated adjustment process is used to ensure reliability by compensating for changes in temperature and pressure.
An Land lieferten die besten Pendeluhren bereits im frühen 18. Jahrhundert beachtliche Präzision: Für die Zeit um 1730 sind Gangfehler von 20 bis sogar 3 Sekunden je Tag bezeugt. Doch noch im selben Jahrhundert konnten Gangfehler von bis zu 0,1 Sekunden je Tag erreicht werden.
As early as the Eighteenth Century, the best pendulum clocks were offering a high degree of precision on land. Around 1730, deviations of between twenty and three seconds per day were being recorded. By the end of that century, the level of accuracy achieved had reached 0.1 seconds per day.